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1 2014 年 11 月 28 日 第 4 回がん新薬開発シンポジウム がん免疫療法の基礎研究 : 最新の知見 他家移植の系で使える T 細胞製剤 の開発に向けて 京都大学再生医科学研究所 河本宏

2 T 細胞製剤を薬剤のように投与する時代が来る 薬の歴史生薬 ( 漢方薬など ) より純粋に抽出 / 合成低分子化合物 ( アスピリンなど ) より機能的な分子を高分子 ( タンパク質 : 抗体など ) これから.. より高機能的な細胞を 細胞製剤 その中でもT 細胞は 特異性 特定の機能を果たせる 多様性 いろいろな機能を果たせる 細胞製剤の花形になる ips 細胞化してクローニングするのがよいと思われる

3 再生 T 細胞製剤をがん治療に応用するという戦略 1. がん医療と再生医療の重なる領域の戦略である がん医療 再生医療 2. 臨床応用がかなり近い (5 年後くらいにはできそう ) すでに投与できそうな細胞ができている 3. 日本発の技術で 現時点では我々がほぼ独走状態

4 がんの免疫療法は最近劇的に進歩した 従来 がんワクチン療法 一般病院で行われている免疫細胞療法 あまり効かない 停滞ぎみ ここ数年 免疫チェックポイント阻害剤が効く T 細胞レセプター遺伝子導入療法が効く 免疫療法はがんに有効! 業界が活性化

5 現在行われているがんの免疫療法 キラー T 細胞 (CTL) をエフェクターとして利用する方法 抗体で直接がんを標的にする方法 がんワクチン 樹状細胞療法 がん抗原 がん抗原 アジュバント 標的はがん抗原でないことが多い 抗体 CTL 投与 がん抗原 CTL 樹状細胞 がん細胞の表面に出ている分子を標的にする TCR 遺伝子導入 CTL 免疫チェックポイント抗体抗 CTLA4 抗体 抗 PD1 抗体 抑制を解除 Cancer mab CTL キメラ抗原レセプター療法 抗体療法と CTL 療法の組み合わせ

6 キラー T 細胞を投与する方法 (1) Rosenberg ( アメリカ国立がん研究所 ) らの臨床研究 がんに浸潤しているキラー T 細胞 (TIL) を取り出して活性化 転移性メラノーマ 全身照射 輸注したリンパ球が増えやすいように患者のリンパ球を減らす目的 生存率 全身照射併用 細胞療法のみ 転移性メラノーマ 長期生存率約 40%! ただしこれはとても侵襲的なプロトコール 5 年 月数 Nat Rev Clin Oncol 2011

7 キラー T 細胞を投与する方法 (2) TCR 遺伝子導入 CTL 療法 がん患者 T 細胞 元の TCR 元の TCR の発現を抑える SiRNA TCRα 鎖 TCRβ 鎖 TCR 遺伝子導入 がん抗原特異的 TCR の遺伝子 レトロウイルス 導入された TCR 欠点 遺伝子治療であり 導入細胞ががん化する可能性がある 元来有していた TCR の発現を完全に抑制するのは難しい自己反応性クローンが出現する可能性

8 がん患者 キラー T 細胞を投与する方法 (3) キメラ抗原レセプター療法 T 細胞 抗体分子 CD3 分子 TCR 遺伝子導入 キラー T 細胞 レトロウイルス 抗体分子の一部 CD3 分子の一部 欠点 遺伝子治療であり 導入細胞ががん化する可能性がある 抗体療法 ( 分子標的療法 ) の一種と考えた方がよい表面抗原しか標的にできない

9 どうしてこんな苦労 ( 前処置 遺伝子改変など ) をするのか? 患者から T 細胞を取り出して 抗原特異的 T 細胞 だけを増やしてからもどせばいいのでは? がん患者 抗原ペプチド抗原提示細胞 T 細胞 実はこれがとても難しい なかなか増えてくれない 増えたとしてもすぐ死ぬ 長期間培養すると疲弊して使い物にならない

10 抗原特異的 T 細胞 だけを増やすのに 初期化 の技術を使う

11 コンセプト T 細胞を初期化して ES 細胞あるいは ips 細胞をつくると 再構成されたレセプター遺伝子が受け継がれるので その ips 細胞から T 細胞を再生させると 同じ反応性の T 細胞がつくれる T 細胞集団 T 細胞レセプター 再生 T 細胞 特定の反応性のものだけを選ぶ ES/iPS 細胞 初期化 分化誘導 VDJ T 細胞レセプター遺伝子は再構成によって形成されている VDJ 切り貼りされた遺伝子は受け継がれる ( 遺伝子の構造は初期化されない )

12 成熟 T 細胞から ips 細胞を作るという戦略をとる事にした がん細胞を攻撃できるリンパ球を選び出す Oct3/4, Sox2 c-myc, Klf4 成熟 T 細胞 分化 ips 細胞 成熟 T 細胞集団 単一の特異性をもつ細胞集団 ガン細胞 もう一度 T 細胞に戻すと すべてのリンパ球がガン細胞を攻撃できる ips 細胞段階で無限に増やせる 遺伝子操作もしやすい

13 メラノーマの MART-1 抗原特異的 T 細胞の再生に成功 Raul Vizcardo Kyoko Masuda 同じ号に東大の金子 中内らもエイズウイルス抗原特異的 T 細胞の再生に成功と報告

14 悪性黒色腫の抗原 (MART-1) に特異的なキラー T 細胞から ips 細胞を作製 MART-1 抗原反応性 T 細胞 山中因子 + SV40 ips 細胞 NIH CD3 T MART-1 MART-1 今回用いた方法 : センダイウイルスを用いて各種因子を導入 ゲノムには組み込まれない Vizcardo et al, Cell Stem Cell, 2013

15 T-iPS 細胞から成熟 T 細胞の分化誘導 CD3 6 CD4 T OP9 T OP9/DLL1 CD8 T CD4 T T CD8 T CD3 T ほとんど全てががん抗原を認識できる T 細胞 98.3 % MART-1 Vizcardo et al, Cell Stem Cell, 2013

16 他家移植

17 汎用性の高い T 細胞製剤をつくるためには他家移植の系が必要 自家移植 がん 再生 T 細胞 キラー T 細胞 T-iPS 問題点 : 1) 高くつく 2) 質のばらつきがでる (T 細胞レセプターの親和性 ips 細胞の質など ) 他家移植

18 T-iPS 細胞法を用いれば T 細胞の他家移植を施行できる T 細胞は一般に危険なので他家移植で使えない 移植された T 細胞 レシピエントの細胞 ( ポリクローナル ) アロ反応性 T 細胞 しかし モノクローナルにすれば原則安全になる T-iPS 細胞由来 T 細胞 ( モノクローナル )

19 T-iPS 細胞バンク 他家移植のメリット 安価で供給できる 品質が保証される 最終的には拒絶されるので安全 がん 個 健常人 キラー T T-iPS 細胞 成熟 T 細胞大量培養 健常人ハプロタイプホモドナーからつくると汎用性が高いクローンがつくれる 解凍 凍結保存 (T-iPS 細胞バンク ) 成熟 T 細胞大量培養 製剤 同じ HLA 型のひとが同じがん抗原を持つがんになった場合 凍結保存可

20 高齢 (65 歳以上 ) WT1 抗原陽性急性骨髄性白血病 再発例 AML 化学療法 AML 個 健常人 WT1 特異的 CTL ips 細胞 再生免疫細胞治療 成熟 T 細胞大量培養 ips 細胞研究所 金子新 京大病院 高折晃史 門脇則光 共同研究 5 年後位を目処 前川平 再発例では PCR で WT1 抗原が検出できるようになった時点を標的にする 自家移植 / 他家移植のどちらを先に行うかは今後の検討課題

21 WT1 抗原を使う利点 WT-1(Wilms Tumor 1) 汎用性が高い ( いろいろな種類のがんに使える ) がん幹細胞が発現していることが多い がんの成り立ちに機能的に関わると考えられ 標的にした時にがんが escape しにくい がん抗原優先度 / 有用度ランキングで 1 位 Clin Cancer Res 2009 京大血液腫瘍内科では WT1 抗原を用いた樹状細胞療法を急性骨髄性白血病に対して施行した経験がある A phase I/IIa clinical trial of immunotherapy for elderly patients with acute myeloid leukaemia using dendritic cells co-pulsed with WT1 peptide and zoledronate. Kitawaki et al, Br J Haematol, 例中 2 例に免疫学的反応あり

22 準備状況 健常人からがん抗原特異的再生 CTL をつくる MART1 抗原 LMP2 抗原 WT-1 抗原 前田卓也大学院生 (D3) 永野誠治大学院生 (D2)

23 準備状況 WT-1特異的CTLからのiPS細胞の作製と再生 10 5 初期化 WT1テトラマー (A2402) <PE-A> <FITC-A> week CD8 未発表データ

24 結語 がん抗原 (MART1 LMP2 WT1 など ) に反応できる T 細胞から ips 細胞を作製し その ips 細胞からがん細胞を殺せる T 細胞を再生させることができた 健常人からつくることができた この成果の重要性 1) がん免疫療法の直面していた壁を突き破る可能性がある がんを殺してくれる細胞をいくらでもつくれる 2)iPS 細胞作製技術の応用範囲を大幅に拡げた 失われた臓器を補うという再生医療は 対象患者はそう多くはない がんの治療に使えるということになると 桁違いの人が恩恵を受けられる (= マーケットが圧倒的に大きい )

25 実用化に向けた年次計画 基盤技術開発 非臨床研究 臨床試験 対象疾患 / 抗原の確定 有効性 / 安全性の評価法の確立 再生キラー T 細胞の in vitro 有効性測定法の樹立 動物モデルを用いた安全性測定法の樹立 安全性 / 有効性確認量産技術開発 GMPグレード再生 T 細胞異種不含培養法樹立 臨床試験 WT1 抗原陽性骨髄性白血病患者を想定 複数の WT1 T- ips クローンで有効性 / 安全性検定 文書整備 / 諸申請 WT1- TCR- ips 細胞由来 T 細胞の有効性 / 安全性検定

26 検討事項 1) 対象疾患 / 抗原のパイプライン 2) 既存の免疫療法と比べての利点 3) 副作用の可能性 4) 他家移植の場合に材料とする細胞 5) 事業会社との連携

27 1) パイプライン 複数を並行して進めている 優先順位 抗原 対象疾患 京大病院協力診療科 共同研究体制 進捗状況 1. WT1 抗原骨髄性白血病血液腫瘍内科 2. MART-1 抗原悪性黒色腫皮膚科 杉山治夫安川正貴 再生 CTL 活性確認 再生 CTL 活性確認 3. LMP2 抗原 B リンパ腫 血液腫瘍内科 再生 CTL 活性確認 4. NY-ESO1 抗原 ATL 血液腫瘍内科 T-iPS 作製済 5. 変異抗原肺癌 / 大腸癌未定 小川誠司宇高恵子縣保年井上正宏 すでにペプチド候補有り

28 2) 既存の戦略との比較 ほとんどの既存の方法とは相乗効果が望める ほとんどの免疫療法とは併用できる 抗体療法 ペプチド療法 樹状細胞療法 化学療法 放射線療法とも相性がよいと思われる

29 T-iPS 細胞法は既存の T 細胞養子免疫療法に比べてメリットが大きい 危険性 クローン性 遺伝子導入によるがん化のリスク 自己反応性 T 細胞出現のリスク 自家 / 他家 使える細胞数 コスト 備考 TIL 移入療法 ポリクローナル無無自家限られる高 侵襲的前処置が必要 TCR 遺伝子導入法 ポリクローナル ( 導入 TCR はモノクローナル ) 有 有 自家 限られる 高 遺伝子治療 CAR 遺伝子導入法 ポリクローナル ( 導入 CAR はモノクローナル ) 有 無 自家 限られる 高 遺伝子治療 対象抗原がごく限られる T-iPS 細胞法 モノクローナル 無 無 自家 / 他家 無限 安

30 3) がん抗原特異的な CTL を用いる治療法では副作用は考えなくてよいか? 正常細胞にも同じ標的抗原が出ている場合攻撃してしまう WT1 高原の場合 造血幹細胞などで出ている しかし これまでの WT1 ワクチンや WT1-TCR 導入療法で重篤な副反応は見られていない T-iPS 細胞由来 T 細胞は自己反応性にならないか? (T-iPS 細胞からつくられた T 細胞は完全にクローンといえるか?) 現時点の細胞では T 細胞レセプターが入れ替わる危険性が少しある しかし 遺伝子再構成をこれ以上起こらないように T-iPS 細胞レベルで Rag 遺伝子を破壊しておけば その心配は無くせる その技術はすでに確立されている 入れた細胞ががん化しないか? 他家移植の場合 いずれは拒絶されるので 大きな問題ではない

31 4) 他家移植の場合 材料に使う細胞は? 1. HLA ハプロタイプホモドナーをどうするか 何らかの公的バンクからということで話を進めている 2. すでに遺伝子導入法で使われている TCR 遺伝子を T 細胞以外の細胞由来の ips 細胞に入れて T-iPS 細胞と同等のものを作製することも可能である WT1-TCR NY-ESO1-TCR などを Rag 欠損 ips 細胞に導入するなど ( 安全性 有効性の担保のため )

32 5) 事業会社の設立 臨床研究で数例施行して効果があると判明した時に 速やかに多数の細胞製剤を作製できる事業会社が必要 このような会社がすでに設立できており この点は本プロジェクトの大きな強みであるといえる

33 5) 事業会社の設立 アストリム株式会社 AsTlym Co. Ltd. Antigen Specific T Lymphocyte 2013 年 10 月 31 日設立 創業者河本宏 ( 京大再生研 ) 金子新 ( 京大 ips 研 ) 代表取締役 取締役 監査役 桂義元 伊藤正春尾崎史郎池田久美 竹崎祥二郎 事業内容 ips 細胞技術により再生した抗原特異的なキラー T 細胞製剤を提供する 細胞製剤は主にがん治療に用いるが 感染症 自己免疫疾患の治療も視野に入れる

34 (2014 年 11 月現在 ) 2014 年 6 月 2 億 5 千万円増資 臨床応用に向けてこれらの人達が科学諮問委員会に参画している

35 まとめ ips 細胞技術を用いて がん抗原特異的キラー T 細胞の増幅に成功した T 細胞の汎用製剤化 ( 他家移植 ) を可能にするものである 実現化に向けて着実に進んでいる

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